氮氧化物污染控制前沿.ppt

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1、氮氧化物污染控制前沿竹涛背景氮氧化物是污染大气的主要有害物质之一，其种类很多，包括：N2O5、N2O4、N2O3、N2O、NO、NO2等，总称NOx(氮氧化物)。污染大气的主要是NO、NO2，排入大气中NOX的90%产生于各种燃料燃烧过程，且燃烧排出的主要是NO和NO2，其中NO占90%左右。NO为无色无臭气体，很容易与血液中的血色素结合，造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹；NO2的毒性是NO的5～10倍，是CO的5000～10000倍，对人体危害极大，还会诱发光化学烟雾和导致酸雨形成。全国有1.16亿城市人口生活在空气环境质量劣于三级标准的环境中；主要大气污染物排放总量居

2、世界第一，超出大气环境容量80%以上，酸雨区约占国土面积的1/3，是世界三大酸雨区之一近10年NOx的环境容量基本处于饱和状态。据中国环境监测总站的监测数据，20世纪90年代以来，某些城市的NOx排放不容乐观，特别是1995年以来，NOx已成为少数大城市空气中的首要污染物。从表1可知，1995年以来北京、广州的NOx年均值均是标准的2倍以上，NOx污染非常严重。随着经济发展，NOx排放量也将持续增加。1994—2000年北京和广州NOx年均质量浓度(mg/m3)地区1994年1995年1996年1997年1998年1999年2000年年均二级标准北京0.0970.123

3、0.1770.1330.1510.1400.1260.05广州0.1090.1290.1520.1400.120.1130.1181994—2000年北京和广州NOx年均质量浓度(mg/m3)根据中国环境规划院的研究预测，NOx排放量将从1995年的1.11×107t增加到2010年的2.15×107t，到2020年和2030年，全国能源消费导致的NOx排放总量将分别达到2.42.9×107t和3.24.3×107t，到2020年前后将超过美国成为世界第一大NOx排放国，如此巨大的排放量将给公众健康和生态环境带来灾难性的后果。交通运输的分担率为42%，目前执行的机动

4、车污染物排放标准和机动车污染排放控制技术的发展将削减这部分的NOx排放，电力工业排放的NOx分担率为27%，我国的发电企业纷纷引进国外的电厂SCR技术以消减NOx排放，但是其关键设备和材料大都反包到国外公司，没有进行国产化；其次为工业源NOx排放，占总排放量的23%。图-1NOx排放分担率NOx排放的工业源主要为玻璃厂熔解炉、钢铁厂冶炼炉、有色冶金冶炼炉、建材等工业窑炉和使用范围广泛且数量巨大的中小锅炉。目前我国缺乏工业源NOx排放控制技术，尤其是中小锅炉NOx排放控制技术。尽管如此，NOx污染物排放问题已引起国家的高度重视，我国在《火电厂大气污染物排放标准》、《大气污

5、染物综合排放标准》、《锅炉大气污染物排放标准》、《生活垃圾焚烧污染控制标准》和《危险废物焚烧污染控制标准》中都对NOx排放浓度、排放速率限值等做出规定。从2004年7月1日国家开始征收氮氧化物排污费。2007年北京市公布了《锅炉大气污染物排放标准》（DB11/139—2007），该标准对锅炉NOx排放进行了严格控制，根据北京市环保局的检测结果，北京的所有工业锅炉和取暖锅炉的NOx排放均不能达到该标准给出的限值。随着北京市地方标准的实施，可以预测全国，尤其是发达地区亦将制定严格的NOx排放标准，因此，开发NOx排放控制技术是摆在我们面前的刻不容缓的任务。NOx排放控制技术

6、包括低氮燃烧技术、选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）和吸附吸收技术。低氮燃烧技术涉及燃烧器和锅炉的设计和改造，对NOx的减排有一定的作用，但仍不能达到更严格的排放标准，对现有的工业窑炉和锅炉进行改造也有技术上和经济上的困难。吸附吸收技术是传统的对工业过程中NOx排放的控制技术，并不适合于燃烧过程的NOx排放控制。SCR技术是最佳的锅炉NOx排放控制技术，具有去除效率高等特点，但是缺点同样明显，即运行成本较高。SNCR技术对NOx去除效率要低于SCR技术。因此，本项目拟通过对中小工业锅炉（10-75t/h）NOx控制技术的研究，开发低成本的选择

7、性催化还原技术（SCR），即制备低温SCR催化剂，其相关应用将创造巨大的市场价值。现状分析处理NOx排放的方法有SCR、吸收和吸附法、电子束照射法、脉冲电晕等离子体法和选择性非催化还原法(Selectivenon-CatalyticReduction,SNCR)等。在这几种脱硝技术中，主流技术是SCR技术，它具有脱硝效率最高、技术最成熟等优点，在国外得到了广泛的应用。1975年，日本Shimoneski电厂建立了第一个SCR系统的示范工程，其后SCR技术在日本得到了广泛的应用；在欧洲SCR技术也已得到了广泛的应用，其脱硝效率达到80％～9